拉索非线性随机振动的最优有界半连续控制 被引量：3

1

作者 张巍 应祖光 胡荣春 《噪声与振动控制》 CSCD 2014年第2期133-135,共3页

研究斜拉索非线性随机振动的最优有界半连续控制。建立受控拉索的横向非线性运动方程,运用伽辽金法推导多模态耦合的振动方程;考虑控制力的有界性,建立多自由度非线性索系统的随机最优控制问题方程,应用随机平均法、动态规划原理与变分... 研究斜拉索非线性随机振动的最优有界半连续控制。建立受控拉索的横向非线性运动方程,运用伽辽金法推导多模态耦合的振动方程;考虑控制力的有界性,建立多自由度非线性索系统的随机最优控制问题方程,应用随机平均法、动态规划原理与变分原理确定HJB方程并得到最优有界半连续控制律,最后通过数值结果说明该最优控制对于斜拉索非线性随机振动能够达到较好的实际控制效果。 展开更多

关键词 振动与波 最优控制 有界控制力 非线性随机振动 拉索

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风激拉索张弛振荡的最优控制分析 被引量：2

2

作者 张巍 应祖光 王建文 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第3期21-24,共4页

研究斜拉索在横向风力作用下多模态张弛振荡的最优控制。建立索受控和风力作用的非线性运动方程,导出索横向运动的偏微分振动方程,运用Galerkin法转化为常微分方程组,以描述受控索的多模态张弛振荡;根据最优控制的动态规划原理确定非线... 研究斜拉索在横向风力作用下多模态张弛振荡的最优控制。建立索受控和风力作用的非线性运动方程,导出索横向运动的偏微分振动方程,运用Galerkin法转化为常微分方程组,以描述受控索的多模态张弛振荡;根据最优控制的动态规划原理确定非线性控制力,应用平均法解得该系统自激振动及其稳定性的分析解,通过分析和数值模拟说明该最优控制能够有效地抑制索的张弛振荡。 展开更多

关键词 振动与波 斜拉索 张弛振荡 最优控制 平均法

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利用子结构模态的结构随机响应精确综合 被引量：1

3

作者 张巍 应祖光 叶淑琴 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2010年第6期75-78,共4页

提出基于固定界面子结构模态的结构随机响应精确综合方法。首先用固定界面子结构的中阶模态与精确剩余约束模态表达子结构频域位移;再利用界面力与位移的协调关系进一步消去界面自由度,建立双协调的精确缩聚变换;然后根据里兹法,得到结... 提出基于固定界面子结构模态的结构随机响应精确综合方法。首先用固定界面子结构的中阶模态与精确剩余约束模态表达子结构频域位移;再利用界面力与位移的协调关系进一步消去界面自由度,建立双协调的精确缩聚变换;然后根据里兹法,得到结构精确综合的广义频响函数;并由此独立地计算各子结构的功率谱密度,进一步得到其均方值等响应统计;最后通过数值结果验证该方法的综合能力与准确性。 展开更多

关键词 振动与波 结构系统 随机响应 固定界面子结构 精确综合

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部分可观测车辆系统非线性随机振动的最优控制 被引量：2

4

作者 张巍 应祖光 颜光锋 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第6期7-11,共5页

车辆运行过程的随机振动水平是评估其动力学性能的重要指标,该振动对于车载器件能否正常工作具有极其重要的影响,因此必需进行车辆随机振动控制。重型多轴车辆受空间限制其悬架采用可转动的斜杆支承,且控制器如磁流变阻尼器也斜向安装... 车辆运行过程的随机振动水平是评估其动力学性能的重要指标,该振动对于车载器件能否正常工作具有极其重要的影响,因此必需进行车辆随机振动控制。重型多轴车辆受空间限制其悬架采用可转动的斜杆支承,且控制器如磁流变阻尼器也斜向安装在悬架与车轮之间,导致系统呈现几何非线性,其非线性随机振动控制方法与效果完全不同于普通车辆。同时由于不可避免的观测噪声,导致出现部分可观斜杆支承车辆系统的非线性随机控制新问题。考虑车体与车轮的垂直耦合运动及斜支承杆的转动,用拉格朗日方程建立车辆控制系统模型的运动微分方程,转化为非线性的耦合振动方程,同时建立包含测量噪声的系统观测方程,构成一个部分可观系统的非线性随机最优控制问题;根据推广的Kalman滤波方法得到关于估计状态的非线性随机系统方程,再根据随机动态规划原理建立动态规划方程,结合控制力的有界性,得到基于系统估计状态的最优有界控制律;通过受控与未控系统响应统计的比较评估控制效果,数值计算结果表明该控制策略可有效降低具有观测噪声的采用斜杆支承与控制车辆系统在随机路面激励下的非线性随机振动,并对于不同观测系数具有一定的鲁棒性。 展开更多

关键词 振动与波 随机振动 非线性车辆系统 部分可观测 最优控制

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不确定性拉索非线性随机振动的最优控制 被引量：1

5

作者 张巍 应祖光 胡荣春 《噪声与振动控制》 CSCD 2014年第1期44-46,共3页

为实施不确定性斜拉索非线性随机振动的最优控制,建立受控拉索的横向非线性运动方程,运用伽辽金法推导多模态耦合的振动方程。同时,考虑系统的不确定参数,建立不确定性系统的随机最优控制问题。随后,应用随机平均法、微分对策理论与动... 为实施不确定性斜拉索非线性随机振动的最优控制,建立受控拉索的横向非线性运动方程,运用伽辽金法推导多模态耦合的振动方程。同时,考虑系统的不确定参数,建立不确定性系统的随机最优控制问题。随后,应用随机平均法、微分对策理论与动态规划方法确定HJI方程并得到极大极小控制律,最后通过数值结果说明该最优控制对于斜拉索非线性随机振动能够达到较好控制效果。 展开更多

关键词 振动与波 最优控制 不确定性 非线性随机振动 拉索

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MRVE夹层梁随机振动的最优跳变参数控制 被引量：2

6

作者 张巍 应曌中 应祖光 《噪声与振动控制》 CSCD 2015年第4期121-123,共3页

研究MRVE夹层梁随机振动的最优参数控制。建立夹层梁的运动微分方程,运用伽辽金法转化为含非线性参数控制项的振动方程;考虑控制参数的有界性,建立系统最优参数控制问题,应用随机动态规划原理与Bang-Bang策略确定HJB方程并得到最优有界... 研究MRVE夹层梁随机振动的最优参数控制。建立夹层梁的运动微分方程,运用伽辽金法转化为含非线性参数控制项的振动方程;考虑控制参数的有界性,建立系统最优参数控制问题,应用随机动态规划原理与Bang-Bang策略确定HJB方程并得到最优有界非线性跳变参数控制律,最后通过数值结果说明该最优控制对于MRVE夹层梁随机振动能够达到显著控制效果。 展开更多

关键词 振动与波 最优控制 有界参数控制 随机振动 MRVE夹层梁

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非线性系统随机振动响应限界极大极小控制 被引量：2

7

作者 张巍 应曌中 应祖光 《噪声与振动控制》 CSCD 2015年第5期53-55,59,共4页

研究非线性系统随机振动的限界极大极小最优控制。引入调控变量放大振动峰响应,用高阶多项式作为性能指标函数,提高其中峰值占比,建立非线性随机振动峰响应的极小化最优控制问题方程;应用随机动态规划原理建立HJB方程,考虑控制作用的有... 研究非线性系统随机振动的限界极大极小最优控制。引入调控变量放大振动峰响应,用高阶多项式作为性能指标函数,提高其中峰值占比,建立非线性随机振动峰响应的极小化最优控制问题方程;应用随机动态规划原理建立HJB方程,考虑控制作用的有界性,确定半连续与跳变型极大极小最优控制律;最后通过数值结果,说明该最优控制能够有效地抑制非线性随机振动,并调控变量、控制界限、跳变型控制等对于控制效果的影响。 展开更多

关键词 振动与波 最优控制 控制饱和 非线性随机振动 峰响应降低

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球对称压电壳的随机最优控制

8

作者 张巍 孙殷 +1 位作者 应祖光 冯驹 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第1期43-46,共4页

分析研究球对称压电壳在边界随机激励下的最优控制问题。给出压电壳的机电动力学方程、应力和电位移表达式,建立其随机最优控制问题方程;通过电势积分转化为机械振动控制方程。通过位移变换和Galerkin法,导出关于模态位移的多自由度振... 分析研究球对称压电壳在边界随机激励下的最优控制问题。给出压电壳的机电动力学方程、应力和电位移表达式,建立其随机最优控制问题方程;通过电势积分转化为机械振动控制方程。通过位移变换和Galerkin法,导出关于模态位移的多自由度振动最优控制方程。根据随机动态规划原理,建立HJB方程,得到压电壳的最优控制电势;并给出受控壳系统的频响函数、响应谱密度和相关函数等表达式,以计算其随机响应。最后给出数值结果,显示压电壳的随机最优控制效果。 展开更多

关键词 振动与波 压电壳 随机振动 最优控制 随机响应

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悬臂黏弹性体夹层梁的非线性随机振动抑制性能分析

9

作者 张巍 应祖光 张四康 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第5期18-22,49,共6页

悬臂黏弹性夹层梁的随机振动抑制是一个重要的实际问题。采用性能可控黏弹性体的夹层梁具有无需改变结构设计的可优化性与对于较宽频带激励的适应性。关于两端约束可控黏弹性夹层梁的线性振动已有一定研究,而非线性振动仍有待于进一步... 悬臂黏弹性夹层梁的随机振动抑制是一个重要的实际问题。采用性能可控黏弹性体的夹层梁具有无需改变结构设计的可优化性与对于较宽频带激励的适应性。关于两端约束可控黏弹性夹层梁的线性振动已有一定研究,而非线性振动仍有待于进一步讨论。悬臂黏弹性夹层梁高阶模态的求解是一个较为复杂的问题。高斯宽带随机激励下黏弹性夹层梁的非线性多模态耦合振动分析是一个较为困难的问题。考虑黏弹性体的物理非线性,首次建立悬臂黏弹性夹层梁的非线性运动微分方程,确定振动模态,根据伽辽金法将该方程离散化为多模态耦合的非线性振动方程;对于高斯平稳随机激励,运用统计线性化法推导等价拟线性系统,计算系统的随机响应,得到悬臂黏弹性夹层梁非线性随机振动的均方位移,及等价的频响函数和功率谱;通过数值分析结果说明,悬臂黏弹性夹层梁对非线性随机振动具有有效的抑制性能。 展开更多

关键词 振动与波 随机振动 悬臂梁 非线性黏弹性体 高斯平稳激励 均方根响应

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随机动力学响应的高斯相关过程模拟

10

作者 张巍 应祖光 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第3期40-43,共4页

动力学响应是描述系统振动状态、评估其性能、用于控制等的重要变量,复杂系统的不确定性、随机激励样本的不可测量性等导致传统随机响应时程与统计分析的计算困难,因此需要发展基于系统响应观测的、直接的随机过程概率模型与评估新方法... 动力学响应是描述系统振动状态、评估其性能、用于控制等的重要变量,复杂系统的不确定性、随机激励样本的不可测量性等导致传统随机响应时程与统计分析的计算困难,因此需要发展基于系统响应观测的、直接的随机过程概率模型与评估新方法。近年来,人工智能与数据处理技术等领域发展的无确定性系统模型的、直接随机过程概率模型,及其概率评估、系统状态预测等方法为动力学响应的概率分析提供了新思路,特别是具有很好普适性与可分析性的高斯相关过程已具有较完整的理论方法。鉴于此,提出针对动力学系统响应的、直接的随机过程概率模型与评估方法,并作探索性研究。先基于高斯白噪声激励动力学系统响应的统计特性分析,说明系统响应的高斯随机过程特性、响应在时间维度上的相关性、及其协方差随时间差的指数衰减特性等;再给出该系统响应的高斯相关过程概率建模与评估方法,包括由响应协方差计算,高斯过程协方差或核函数的拟合,到高斯相关过程概率模型的确定,响应样本过程的直接生成,及其统计评估等,并给出高斯相关过程的贝叶斯更新与系统状态预测有关基本公式。数值结果表明该高斯相关过程的概率建模与响应评估方法可行且有效。 展开更多

关键词 振动与波 随机响应 高斯过程 统计特性

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有限长周期参数梁的动力学特性

11

作者 张巍 应祖光 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第4期24-26,共3页

研究有限长周期参数梁的动力学特性。建立周期参数梁的运动微分方程,得到梁高度周期性的参变方程,运用伽辽金法转化为多自由度状态方程,然后得到周期参数梁的固有频率方程。最后通过数值结果说明梁位移展开项数对于固有频率与动力学特... 研究有限长周期参数梁的动力学特性。建立周期参数梁的运动微分方程,得到梁高度周期性的参变方程,运用伽辽金法转化为多自由度状态方程,然后得到周期参数梁的固有频率方程。最后通过数值结果说明梁位移展开项数对于固有频率与动力学特性的影响,特别是周期参数为低周期或高频率情况时,固有频率随周期参数频率与幅度的变化及频带间隙(固有频率随周期参数频率变化的空隙)的退化与梁弯曲波的弥散等。 展开更多

关键词 振动与波 动力学特性 有限长梁 周期参数

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随机振动最优非连续跳变控制的界限与跳变频率作用机制分析

12

作者 张巍 应曌中 应祖光 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第5期9-14,32,共7页

结构系统的随机振动控制是一个重要实际问题,最优限界跳变控制是一个常用的简便方法,控制界限与跳变频率是决定非连续跳变控制效果的主要因素。然而,控制效果是否随控制界限增大单调地提高、跳变频率如何影响控制作用或控制效果、两者... 结构系统的随机振动控制是一个重要实际问题,最优限界跳变控制是一个常用的简便方法,控制界限与跳变频率是决定非连续跳变控制效果的主要因素。然而,控制效果是否随控制界限增大单调地提高、跳变频率如何影响控制作用或控制效果、两者之间具有何种制约关系等,这些限界跳变控制的关键问题尚未有结果。以随机最优限界跳变控制的界限与跳变频率关于控制效果的作用机制为研究对象,为该控制设计与优化提供理论基础。首先介绍非连续最优限界跳变控制,基于随机动态规划原理建立随机最优控制的动态规划方程,结合控制界限约束条件,确定最优界限跳变控制律的一般表达式;再对于最优控制的随机振动系统,推导响应协方差方程的一般式,分析控制界限与跳变频率对控制效果的影响;进一步以单自由度随机振动系统为例,给出最优界限跳变控制律与随机响应协方差的表达式,讨论控制界限与跳变频率对于控制效果的作用机制,并通过数值结果说明两者对于控制效果的影响规律,最终得到随机振动控制效果随跳变频率提高而提高,但随控制界限增大先提高后降低的结论。 展开更多

关键词 振动与波 随机最优控制 限界跳变 随机振动响应

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